輕量化這一概念最先起源于賽車運動，它的優(yōu)勢其實不難理解，重量輕了，可以帶來更好的操控性，發(fā)動機輸出的動力能夠產(chǎn)生更高的加速度。由于車輛輕，起步時加速性能更好，剎車時的制動距離更短。隨著“節(jié)能環(huán)保”越來越成為了廣泛關(guān)注的話題，輕量化也廣泛應(yīng)用到普通汽車領(lǐng)域，在提高操控性的同時還能有出色的節(jié)油表現(xiàn)。
一、汽車的油耗主要取決于發(fā)動機的排量和汽車的總質(zhì)量，在保持汽車整體品質(zhì)、性能和造價不變甚至優(yōu)化的前提下，降低汽車自身重量可以提高輸出功率、降低噪聲、提升操控性、可靠性，提高車速、降低油耗、減少廢氣排放量、提升安全性。
二、有研究數(shù)字顯示，若汽車整車重量降低10％，燃油效率可提高6％-8％；若滾動阻力減少10％，燃油效率可提高3％；若車橋、變速器等裝置的傳動效率提高10％，燃油效率可提高7％。
三、汽車車身約占汽車總質(zhì)量的30％，空載情況下，約70％的油耗用在車身質(zhì)量上。
四、因此，車身變輕對于整車的燃油經(jīng)濟性、車輛控制穩(wěn)定性、碰撞安全性都大有裨益。
五、汽車輕量化詳解主要指導(dǎo)思想：在確保穩(wěn)定提升性能的基礎(chǔ)上，節(jié)能化設(shè)計各總成零部件，持續(xù)優(yōu)化車型譜。
六、汽車的輕量化，就是在保證汽車的強度和安全性能的前提下，盡可能地降低汽車的整備質(zhì)量，從而提高汽車的動力性，減少燃料消耗，降低排氣污染。
七、實驗證明，若汽車整車重量降低10%，燃油效率可提高6%—8%；汽車整備質(zhì)量每減少100公斤，百公里油耗可降低0.3—0.6升；汽車重量降低1%，油耗可降低0.7%。
八、當(dāng)前，由于環(huán)保和節(jié)能的需要，汽車的輕量化已經(jīng)成為世界汽車發(fā)展的潮流。
九、汽車輕量化的主要途徑①汽車主流規(guī)格車型持續(xù)優(yōu)化，規(guī)格主參數(shù)尺寸保留的前提下，提升整車結(jié)構(gòu)強度，降低耗材用量；②采用輕質(zhì)材料。
十、如鋁、鎂、陶瓷、塑料、玻璃纖維或碳纖維復(fù)合材料等；③采用計算機進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。
十一、如采用有限元分析、局部加強設(shè)計等；④采用承載式車身，減薄車身板料厚度等。
十二、其中，當(dāng)前的主要汽車輕量化措施主要是采用輕質(zhì)材料。
十三、鋼鐵材料的輕量化舉措鋼鐵材料在與有色合金和高分子材料的競爭中繼續(xù)發(fā)揮其價格便宜、工藝成熟的優(yōu)勢，通過高強度化和有效的強化措施可充分發(fā)揮其強度潛力，以致迄今為止仍然是在汽車生產(chǎn)上使用最多的材料。
十四、高強度鋼板的詳解轎車自重的25%在車身，車身材料的輕量化舉足輕重。
十五、20世紀(jì)90年代，世界范圍內(nèi)的35家主要鋼鐵企業(yè)合作完成了“超輕鋼質(zhì)汽車車身”（ULSAB－Ultra Light Steel Auto Body）課題。
十六、該課題的研究成果表明，車身鋼板的90%使用現(xiàn)已大量生產(chǎn)的高強度鋼板（包括高強度、超高強度和夾層減重鋼板），可以在不增加成本的前提下實現(xiàn)車身降重25%（以4門轎車為參照），且靜態(tài)扭轉(zhuǎn)剛度提高80%，靜態(tài)彎曲剛度提高52%，第一車身結(jié)構(gòu)模量提高58%，滿足全部碰撞法規(guī)要求。
十七、當(dāng)然，這還是一個研究的成果，高強度鋼板在車身上的實際應(yīng)用還未達(dá)到如此高的水平。
十八、在普通的IF鋼板的基礎(chǔ)上相繼開發(fā)了高強度IF鋼板和烘烤硬化IF鋼板，在保持高成型性的同時提高了強度和抗凹陷性，為車身鋼板的減薄和實現(xiàn)輕量化創(chuàng)造了條件。
十九、加入Ti、Nb和V等元素的析出強化鋼板拉伸強度在500~750MPa，可用于車輪和其它底盤零件。
二十、近來開發(fā)的多相鋼有相當(dāng)大的應(yīng)用潛力。
2一、其中鐵素體－貝氏體鋼強度級別為500MPa，雙相（DP）鋼和相變誘發(fā)塑性（TRIP）鋼強度級別為600~800MPa,復(fù)相（CP）鋼強度級別在1000MPa或更高。
2二、這些鋼的成型性能也很好。
2三、日本日產(chǎn)汽車公司進行了590MPa級高強度鋼板在車身上的應(yīng)用研究，他們選用TRIP鋼和DP鋼裸板以及DP鋼鍍鋅板并運用有限元分析技術(shù)解決了沖壓開裂和回彈問題，優(yōu)化了焊接工藝參數(shù)，通過實車檢測，剛度和碰撞性能滿足要求，比采用440MPa級鋼板時降重10kg。
2四、激光拼焊毛坯（Tailored Blank）是新近開發(fā)并應(yīng)用的鋼板輕量化技術(shù)。
2五、在前述ULSAB車身有18個零件采用了此技術(shù)。
2六、結(jié)構(gòu)鋼的詳解鋼鐵材料的用量雖逐年減少，但高強度鋼的用量卻有相當(dāng)大的增加。
2七、高強度結(jié)構(gòu)鋼使零件設(shè)計得更緊湊和小型化，有助于汽車的輕量化。
2八、(1) 彈簧懸架彈簧輕量化的最有效方法是提高彈簧的設(shè)計許用應(yīng)力。
2九、但是為了實現(xiàn)這種高應(yīng)力下的輕量化，材料的高強度化是不可少的。
30、在傳統(tǒng)的Si-Mn彈簧鋼的基礎(chǔ)上通過降低C并添加Ni、Cr、Mo和V等合金元素，開發(fā)出強度和韌性都很高的鋼種，設(shè)計許用應(yīng)力可達(dá)1270MPa，這種彈簧鋼的應(yīng)用可實現(xiàn)40%的輕量化。
3一、在傳統(tǒng)的Cr-V系彈簧鋼中添加Nb可提高鋼的抗延遲斷裂性能，結(jié)合改進的奧氏體軋制成型，可使鋼的拉伸強度達(dá)到1800MPa的水平。
3二、氣門彈簧用的Si-Cr鋼中添加V，通過晶粒細(xì)化確保韌性，由增C提高強度。
3三、這樣改進后，彈簧的高周疲勞強度約提高8%，可實現(xiàn)15%的輕量化。
3四、通過有限元分析，螺旋彈簧內(nèi)、外側(cè)應(yīng)力均勻分布的檸檬形斷面彈簧鋼絲得以開發(fā)，使彈簧實現(xiàn)7%的輕量化。
3五、 提高彈簧疲勞強度的有效途徑是對彈簧進行噴丸和氮化處理。
3六、彈簧的噴丸，除了傳統(tǒng)的應(yīng)力噴丸之外又發(fā)展了雙級噴丸。
3七、噴丸和氮化也可以復(fù)合使用。
3八、(2) 齒輪汽車發(fā)動機有高功率化的趨勢，而傳動器有緊湊小型化的傾向。
3九、這勢必加大傳動齒輪的負(fù)荷，從而對齒輪鋼的彎曲疲勞強度和接觸疲勞強度的要求也相應(yīng)提高。
40、提高鋼中Ni、Cr、Mo等合金元素的含量可以提高齒輪鋼的淬透性和強度，但單純靠合金元素來強化齒輪鋼會使鋼的切削性能變壞、熱處理工藝復(fù)雜，原材料成本和生產(chǎn)成本都會大幅度提高。
4一、齒輪滲碳時，為了防止或減少異常層的出現(xiàn)，降低鋼中的Si和P含量，Mo量增加到0.35%~0.45%，并采用經(jīng)改良的碳氮共滲工藝。
